Универсальное охранное устройство без микроконтроллеров и процессоров

15 мая 2007  |  GSM сигнализация



1. Введение.

В связи с существующей проблемой преступности возникает необходимость охраны жилых, производственных, торговых, складских и других помещений. В настоящее время данная проблема решается специализированными ведомствами и охранными агентствами, специализирующимися на всевозможных видах охраны, в том числе и на охране помещений с помощью всевозможных технических средств. В государственной структуре существует ведомство, которое специализируется на технической охране помещений – Управление вневедомственной охраны МВД РФ.

Разработкой и внедрением технических средств, обеспечивающих охрану помещений, раньше занимались специализированные цеха на предприятиях оборонного комплекса. В настоящее время, в связи с тяжёлым финансированием и реорганизацией оборонного комплекса, многие цеха и предприятия, занимавшиеся выпуском продукции данного направления, или расформированы в связи с прекращением финансирования, или перепрофилированы на выпуск другой продукции. В связи с этим стали возникать малые предприятия и фирмы, специализирующиеся на разработке и выпуске данного вида продукции, использующие наработанный ранее материал государственных конструкторских бюро, а также технические решения зарубежных разработок, используя при этом как отечественную, так и импортную элементную базу высокой интеграции.

Вследствие специфичности данного рынка продукции, фирм, занимающихся вышеуказанным направлением деятельности очень немного, поэтому рынок данной продукции монополизирован этими фирмами и малыми предприятиями, вследствие чего они диктуют определённый уровень цен, который довольно велик для рядового пользователя. Если предприятия, фирмы и частные лица с достатком не ниже среднего могут себе позволить услуги вневедомственной охраны, то частным лицам с существенно меньшим достатком такие услуги практически недоступны, хотя необходимость в технической охране частного жилья периодически возникает практически у всех рядовых жильцов (отъезд в отпуск, на дачу, командировка, нахождение на лечении и т.п.).

Поэтому, анализируя в радиотехнической прессе простые технические решения и разработки и применяя современную несложную элементную базу (несложную – имеется в виду, что без применения заказных БИС, микроконтроллеров и микропроцессорных комплектов) можно спроектировать и наладить производство (даже небольшими партиями на базе малого предприятия) несложного охранного блока – узла контроля охранных датчиков, совмещённого со схемой мобильного телефона, с минимальным набором функций, достаточными для обеспечения охраны любых помещений небольшой площади. Данный проект позволяет внедрить в производство прибор, максимально упрощенный функционально и аппаратно, вполне доступный по цене широкому кругу потребителей.

2. Схема устройства


Универсальное охранное устройство без микроконтроллеров и процессоров

Рис.1. Схема устройства.

3. Описание работы схемы.

Электронный сторож

ЭС состоит из усилителя постоянного тока (VT1, VT2) и двух реле времени на составных транзисторах (VT3, VT4, VT5,VT6).

На усилителе постоянного тока собран узел охраны окон. Датчик F1 (можно соединить множество датчиков последовательно) устанавливается на окнах и выполняет роль охранного шлейфа. Стоит разорвать цепь датчика F1, как ток потечет через резистор R1 и базовые цепи транзисторов VT1, VT2. Этот ток усиливается обоими транзисторами, и уже через коллекторную цепь транзистора VT2 потечет ток, достаточный для срабатывания реле P3, которое своими контактами P3.1 включит исполнительное реле P2, которое в свою очередь контактами P2.2 незамедлительно включит звуковой сигнал тревоги.

Если же включить питание сторожа выключателем «Охрана» при сработавшем датчике F1 (например, при незакрытой форточке) то сразу же прерывисто зазвучит зуммер сигнализируя о том что необходимо закрыть все окна о форточки.

Первое реле времени позволяет владельцу включив выключатель «Охрана» выйти из помещения. При подаче питания реле P4 сработает и отключит цепь питания остальной части устройства. По мере заряда конденсатора C3 ток через транзисторы VT3, VT4 уменьшается. Через 15-20 сек. этот ток уменьшится настолько, что якорь реле отпустится. Контакты P4.2 замкнутся, и сторож перейдет в дежурный режим. При срабатывании, какого либо датчика F2 (датчики соединяются параллельно) установленных на входных дверях, включится реле P5, которое самоблокируется контактами P5.1, так что после закрытия двери и размыкания контактов дверного выключателя реле останется включенным. В это же время будет звучать зуммер, напоминая, что необходимо отключить охранное устройство. Другая пара контактов P5.2 второе реле времени, которое через 10-15 сек. включит включит промежуточное реле Р7, а оно в свою очередь исполнительное реле P2 которое контактами P2.2 незамедлительно включит звуковой сигнал тревоги, и через контакты P2.3 напряжение сети поступит на узел контроля датчиков и мультивибратор.

Узел контроля датчиков

УКД представляет собой реле времени, работающее на тиратроне L1, и работает следующим образом:

При срабатывании реле P2 через контакты P2.2 напряжение подается на схему, одновременно происходит выпрямление напряжения сети диодом D11 . С конденсатора фильтра С10 выпрямленное напряжение поступает на делитель, состоящий из резисторов R20, R21, R22 и реле P9. Через реле при этом проходит очень небольшой ток, недостаточный для его срабатывания. Конденсатор C11 заряжается через делитель и резисторы R23, R24. Когда напряжение на конденсаторе достигает напряжение зажигания тиратрона, он открывается и через реле P9 протекает необходимый для срабатывания реле ток. Контактами P9.1 будет разорвана цепь питания охранного блока. Конденсатор C2 быстро разряжается, и через секунду напряжение вновь поступит на охранный блок.

Конденсаторы C3, C4 сторожа должны иметь, возможно, меньшие токи утечки, для того чтобы сторож не успел перейти в дежурный режим при размыкании контактов P7.1, разумеется, в том случае если какой либо из датчиков постоянно находится в сработавшем состоянии. Если же датчики вернулись в исходное состояние, то через 15-20 мин. сторож перейдет в дежурный режим и будет вновь готов к действию.

Тревожные кнопки

Немедленная подача сигнала тревоги обеспечивается нажатие кнопок «Тревога» (кнопки можно соединять параллельно). При поступлении напряжения через кнопку сработает реле P1, которое самоблокируется контактами P1.1 и через диод D7 напряжение поступит на исполнительное реле P2 которое в свою очередь контактами P2.2 незамедлительно включит звуковой сигнал тревоги. Снять блокировку, и соответственно отключить сигнализатор можно только нажатием скрытно установленной на блоке охраны кнопки «Сброс»

Мультивибратор

Подача прерывистых световых сигналов обеспечивается симметричным мультивибратором с регулируемой скважностью импульсов, собранного на транзисторах VT13 и VT14, и управляемого ключа на тринисторе VS1. Когда транзистор VT13 открыт, на управляющем электроде тринистора появляется положительный (относительно катода) потенциал, и тринистор открывается. Зажигаются индикаторные лампы, роли которых могут выполнять лампы освещения помещения. Продолжительность горения ламп изменяется резистором R15, и составляет 0,5-1сек. Длительность паузы постоянна и составляет 1 сек.

Мультивибратор питается от однополупериодного выпрямителя, собранного на диоде D12.

Анод тринистора подключается к выключателям в помещении.

ВНИМАНИЕ!

При подключении сигнализатора сразу к нескольким выключателям, необходимо на каждую группу ламп ставить диод КД105Б.

Блок автономной работы

Данный охранный сторож оснащен автономным блоком питания с автоматической подзарядкой аккумулятора. Аккумулятор я приобрел на 12 Вольт от компьютерных блоков бесперебойного питания. Блок АР включает в себя источник тока и схему автоматического ограничения зарядного тока, это устройство поддерживает постоянный ток заряда и отключает аккумулятор от зарядного устройства по достижении установленного напряжения заряда. Источник тока выполнен на транзисторе VT8 и светодиоде VD2, который выполняет функцию индикатора (напряжение эмиттер-база транзистора VT8, определяется падением напряжения на светодиоде). Транзистор VT1 ограничивает напряжение на нагрузке, закрывая протекание тока через светодиод VD1 по достижении напряжения заряда аккумулятора, которое устанавливается подбором резистора R6. При номиналах указанных на схеме, напряжение заряда аккумулятора 12 Вольт при максимальном токе порядка 100 мА. Светодиод показывает степень заряда аккумулятора. При полностью заряженном аккумуляторе он гаснет.

Мобильное оповещение

Для этого вам понадобится самый дешевый мобильник старый, может, у кого валяется у знакомых или даже у вас есть. Например, Nokia 5110. Главное чтобы набирал номер, когда долго удерживаешь кнопку нажатой за которой закреплён номер телефона.

Когда сработает сигнал тревоги, контактами исполнительного реле Р2.4 цепь кнопки замкнется, и мобильный телефон начнёт вам звонить на ваш мобильник в любую точку мира, где есть роуминг или мобильная связь. В это время вы можете взять трубку и послушать все шорохи в квартире. Микрофон мобильных телефонов очень чувствительный, и если молчать когда звонишь, то можно слышать достаточно громко все посторонние шорохи и шумы. Это происходит, потому что в любом (даже самом дешевом) телефоне есть автоматическая система регулировки усиления микрофона, т.е. можно громко кричать в микрофон или тихо (шёпотом) говорить то громкость на том конце "провода" останется такой же - средней. Можно и вовсе трубку не брать, да бы не платить за роуминг. Значит, раз поступил звонок с сигнализационного телефона, то звоните соседям, друзьям, знакомым, или даже сразу в милицию, чтобы бежали к вам в квартиру и посмотрели в чём там дело или (связали воров).

Однако телефон придется доработать для этого: Разбираем мобильник и видим кнопки покрытые плёнкой. Т.е это и есть контактная (плёночная) клавиатура. Я на своём телефоне ножиком поднял плёнку над клавишей 9 и подсунул туда очень тонкий кусочек пластика с одной стороны между пластиком и платой просунул провод МГТФ так, чтобы он касался контакта на плате, и между пластиком и контактной плёнкой просунул второй провод так, чтобы он касался контакта на плёнке. Записываете на эту кнопку (к которой подпаяны провода на телефоне) номер свого телефона который берёте с собой в поездку, и ставите охранный телефон на подзарядку.

Собрал корпус и два этих провода торчали из Мобильного телефона плотно и прочно прижатые стенками корпуса. А если вы захотите восстановить телефон в первоначальное состояние (без проводов и рабочей 9-й кнопкой). То надо его снова разобрать и вытащить пластик и провода. Собрать и всё готово, всё как прежде.

Не бойтесь за постоянно включенный телефон на подзарядку, потому что в телефоне есть электроника, контролирующая заряд аккумулятора, и когда он зарядился, то сам телефон перестаёт заряжать аккумулятор дальше. Но его необходимо держать на подзарядке потому что без неё он долго не протянет. А аккумулятор в мобильном телефоне тоже хорошая штука - он будет заставлять телефон сторожить ещё 5-10 дней даже когда отключат электричество в доме или квартире. Срок службы без электричества зависит от старости аккумулятора, его ёмкости и потребляемого тока телефона в дежурном режиме.

4. Применяемые детали

Конденсаторы C1-C9, С12, С13 типа К50-6; С10,С14 К50-12; С11 МБГП-2

Резисторы R1-R7, R9-R16, R19-R28 МЛТ-0,5; R19 МЛТ-1; R17,R18, R29-R32 МЛТ-2

Оповещатель HZ1 применен комбинированный на 12 Вольт типа "Октава-12".

Трансформатор ТР1 – торроидальный с напряжением на вторичной обмотке 11-14 Вольт и токе до 2 Ампер (был взят мной от старого, советского музыкального центра). Главным критерием выбора является условие, чтобы трансформатор не нагревался при круглосуточной работе охранного блока, даже при повышении сетевого напряжения до 250 Вольт.

Кнопка «Сброс» любая малогабаритная (например, КМ1-1)

Кнопка «Тревога» также может быть любой (например, обычные звонковые кнопки)

Реле P1-P7 - Чехословацкие типа LUN261 (паспорт 4/502) но возможно применение и других реле с током срабатывания до 50 мА и сопротивлением обмотки 200 Ом, например типа РСМ..

Реле Р8 типа РБП - понравилось мне тем что рассчитано на переменное напряжение 220 Вольт, совсем не греется при работе, и срабатывает даже от 50 Вольт.

Реле P9 типа ТКЕ-51ПД так же взаимозаменяемо на другие 24 Вольтовые реле.

Диоды VD1-VD8 типа КД212; VD9, VD11 типа Д226

Светодиоды VD1, VD2 можно применить любые другие

5. Литература

1. Радио №7 1967г. стр 54.
2. Радио №5 1974г. стр 44
3. Радио №11 1975г. стр 54
4. Справочник по полупроводниковым приборам Москатова Евгения Анатольевича

Данное устройство снято с производства и более не эксплуатируется. Вопросы по сборке и налаживании принимаются.

Автор: Козлов Сергей (R1Q-036). marmyxa.narod.ru (проверка 13.11.2014 - сайт автора не работает)


Код для размещения на форумах или блоге

«
»